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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbaugruppe zum Verhindern des Öffnens eines Kofferraumschlosses bei vorgegebenen Fahrzeugzuständen, und zwar mit einem Übertragungselement, an dem ein innenraumseitiges Betätigungselement und ein kofferraumseitiges Betätigungselement angreifen und das mit einem Kofferraumschloss gekoppelt ist.
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Die Sicherheitsbaugruppe ist insbesondere für einen an der Vorderseite eines Kraftfahrzeugs angeordneten Kofferraum gedacht. Das Kofferraumschloss dieses Kofferraums soll vom Kofferraum aus geöffnet werden können, damit eine darin eingeschlossene Person sich selbst befreien kann. Allerdings soll aus Sicherheitsgründen das Kofferraumschloss nicht dann vollständig geöffnet werden können, wenn sich das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher als ein vorbestimmter Grenzwert ist, beispielsweise 5 km/h. Abgesehen von der Sichtbehinderung des Fahrers könnte die Kofferraumklappe, wenn sie bei höherer Geschwindigkeit vollständig geöffnet wird, durch den Fahrtwind auf die Windschutzscheibe schlagen.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Sperren einzusetzen, die die Betätigung des Schlosses der Kofferraumklappe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit zulassen oder blockieren.
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Aus der
EP 3 390 748 A1 ist eine Lösung bekannt, bei der eine Betätigungseinrichtung mit einem Motor, einem Getriebe, einem Schwenkhebel und einem Kupplungselement, das wiederum auf einen Schieber wirkt, verwendet wird. Es ist weiterhin ein Sensor zur Erfassung der Stellung des Kupplungselements vorhanden. Das Kupplungselement wird in Abhängigkeit von einer Grenzgeschwindigkeit ein- und ausgekuppelt. Im ausgekuppelten Zustand liegt keine durchgängige Betätigungskette zwischen dem Betätigungselement und dem Schloss vor.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den mechanischen Aufbau der Sicherheitsbaugruppe zu vereinfachen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Sicherheitsbaugruppe zum Verhindern des vollständigen Öffnens eines Kofferraumschlosses bei vorgegebenen Fahrzeugzuständen vorgesehen, und zwar mit einem Übertragungselement, an dem ein innenraumseitiges Betätigungselement und ein kofferraumseitiges Betätigungselement angreifen und das mit einem Kofferraumschloss gekoppelt ist, wobei ein Riegel vorgesehen ist, der zwischen einer Betätigungsstellung, in der eine Betätigungskraft von mindestens einem der Betätigungselemente zum Kofferraumschloss übertragen werden kann, und einer Sperrstellung verstellbar ist, in der eine Betätigungskraft nicht zum Kofferraumschloss übertragen wird, wobei dem Riegel ein Getriebe und ein bürstenloser Elektromotor zugeordnet sind, mit denen der Riegel zwischen der Betätigungsstellung und der Sperrstellung übertragen werden kann. Diese Sicherheitsbaugruppe hat einen besonders einfachen Aufbau, da mittels des bürstenlosen Elektromotors die Position des Riegels jederzeit bestimmt werden kann, ohne einen zusätzlichen Sensor zur Bestimmung der Position einsetzen zu müssen.
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Das Übertragungselement kann ein Schieber und der Riegel an einer Montageplatte angebracht sein, an der der Schieber verschiebbar montiert ist. Ein Schieber stellt ein konstruktiv einfaches Bauteil dar, dessen Verstellbarkeit mit geringem Aufwand mittels des Riegels blockiert oder freigegeben werden kann.
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Vorteilhafterweise kann der Riegel in einem Schlitz innerhalb des Schiebers angeordnet sein, wobei der Schlitz eine Sperrschulter aufweist, mit der der Riegel in der Sperrstellung zusammenwirken kann. Aufgrund der Anordnung des Riegels innerhalb des Schiebers ergibt sich ein insgesamt besonders kompakter Aufbau.
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Es kann ein Magnet vorgesehen sein, der den Riegel in der Sperrstellung fixieren kann. Durch den Magnet ist sichergestellt, dass der Riegel ohne aktive Maßnahmen in der Sperrstellung verbleibt, bis er vom Elektromotor aktiv aus der Sperrstellung herausbewegt wird.
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Es kann auch ein Magnet vorgesehen sein, der den Riegel in der Betätigungsstellung fixieren kann. Mit diesem Magnet ist sichergestellt, dass der Riegel in der Betätigungsstellung verbleibt, bis er aktiv aus dieser Stellung herausbewegt wird.
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Der Magnet kann in einer Tasche am Schieber aufgenommen sein. Eine solche Tasche kann mit geringem Aufwand hergestellt werden.
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Vorteilhafterweise kann der Magnet in der Tasche verrastet sein, so dass er mit sehr geringem Aufwand in der Tasche zuverlässig befestigt werden kann.
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Vorteilhafterweise ist der Riegel mit einem Verschleißschutzteil aus ferromagnetischem Material versehen, das die Abschnitte des Riegels umgreift, die in der Betätigungsstellung und in der Sperrstellung mit dem Schieber zusammenwirken, und das mit dem Magnet bzw. den Magneten zusammenwirken kann. Dies ermöglicht es, den Riegel selbst aus einem nicht ferromagnetischen Material herstellen zu können, beispielsweise einem spritzgussfähigen Kunststoff, und lediglich den Bereich, in dem der Magnet bzw. die Magnete den Riegel in einer definierten Stellung fixieren, mit dem Verschleißschutzteil zu versehen. Zudem hat beispielsweise Metallblech, aus dem das Verschleißschutzteil vorzugsweise besteht, eine höhere Verschleißfestigkeit als Kunststoff, aus dem der Riegel besteht.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern eines Riegels einer Sicherheitsbaugruppe mittels einer Steuerung, die ein Geschwindigkeitssignal empfängt, wobei die Steuerung den Elektromotor ansteuert und den Riegel in die Sperrstellung bewegt, sobald das Kofferraumschloss bereits teilweise geöffnet ist und sie ein Geschwindigkeitssignal empfängt, das oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt, die Steuerung den Elektromotor ansteuert und den Riegel wieder in die Betätigungsstellung bewegt, sobald die Steuerung ein Geschwindigkeitssignal empfängt, das wieder unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegt, wobei die Steuerung beim Ansteuern des Elektromotors ein Signal vom Elektromotor empfängt, aus dem die Steuerung auf die Position des Riegels schließen kann. Mit diesem Verfahren kann der Riegel zuverlässig in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitssignal und Stellung des Kofferraumschlosses verstellt werden, ohne dass ein zusätzlicher Sensor notwendig ist, um die erforderliche Information über die Position des Riegels zu erhalten.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
- - 1 eine perspektivische Ansicht einer Sicherheitsbaugruppe;
- - 2 eine perspektivische Explosionsansicht aller relevanten Komponenten der Sicherheitsbaugruppe von 1;
- - 3 eine perspektivische Ansicht einer Sicherheitsbaugruppe mit dem Riegel in der Betätigungsstellung und dem Schieber in einer Ausgangsstellung, wobei zur besseren Übersichtlichkeit der Gehäusedeckel nicht gezeigt ist;
- - 4 die Sicherheitsbaugruppe von 3, wobei sich der Riegel in der Betätigungsstellung befindet und der Schieber in einer betätigten Position;
- - 5 die Sicherheitsbaugruppe von 3, wobei der Riegel in die Sperrstellung bewegt wurde und sich der Schieber in der Ausgangsstellung befindet;
- - 6 die Sicherheitsbaugruppe von 5, wobei ein Verschieben des Schiebers aus der Ausgangsstellung in die betätigte Stellung durch den Riegel verhindert ist; und
- - 7 die Sicherheitsbaugruppe von 5, wobei der Riegel aus der Sperrstellung in die Betätigungsstellung verstellt wurde.
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1 zeigt eine Sicherheitsbaugruppe 10, die dazu dient, das Öffnen eines Kofferraumschlosses 26 bei vorgegebenen Fahrzuständen zu verhindern.
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Die Sicherheitsgruppe 10 weist einen Elektromotor 12, eine auf dem Elektromotor 12 angebrachte Montageplatte 14, die ein Teilgehäuse aufweist, und einen Gehäusedeckel 16 auf, welcher das Teilgehäuse der Montageplatte 14 durch die Befestigungselemente der Montageplatte 14a verschließt.
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Der bürstenlose Elektromotor 12 wird durch eine Steuerung 18 angesteuert. Die Steuerung 18 erfasst den Fahrzeugzustand, genauer gesagt die Fahrzeuggeschwindigkeit, durch ein Geschwindigkeitssignal und gleicht ab, ob dieses einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet oder unterschreitet. Weiter erfasst die Steuerung 18 auch den Öffnungszustand des Kofferaumschlosses 26. Abhängig vom Ergebnis des Vergleichs steuert die Steuerung 18 den Elektromotor 12 an.
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Die mit dem Teilgehäuse versehene Montageplatte 14 und der Gehäusedeckel 16 bilden ein geschlossenes Gehäuse, in welchem ein Übertragungselement 28 aufgenommen ist. Dieses dient dazu, ein mechanisches Eingangssignal in ein Ausgangssignal zu übertragen.
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Das Eingangssignal kann von einem von zwei Betätigungselementen stammen, nämlich einem innenraumseitigen Betätigungselement 20 und einem kofferraumseitigen Betätigungselement 22.
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Das innenraumseitige Betätigungselement 20 ist mit einem Hebel oder Ähnlichem gekoppelt, der im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet ist und mit dem die Kofferraumklappe von einem Fahrzeuginsassen entriegelt werden kann.
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Das kofferraumseitige Betätigungselement 22 ist mit einem Hebel oder Ähnlichem gekoppelt, der im Inneren des Kofferraums angeordnet ist und mit dem die Kofferraumklappe von einer Person entriegelt werden kann, die sich im Kofferraum befindet.
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Das Ausgangssignal wird auf ein schlossseitiges Betätigungselement 24 übertragen, das mit dem Kofferraumschloss gekoppelt ist.
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Die Betätigungselemente 20, 22, 24 sind als Bowdenzüge ausgeführt. Alternativ können auch Gestänge oder andere Bauteile verwendet werden, mit denen Zug- oder Druckkräfte in der gewünschten Weise übertragen werden können.
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Wenn das Übertragungselement vom innenraumseitigen Betätigungselement 20 oder vom kofferraumseitigen Betätigungselement 22 aus einer Ausgangsstellung in eine betätigte Stellung verstellt wird, wird das schlossseitige Betätigungselement 24 betätigt, wodurch wiederum das Kofferraumschloss entriegelt wird.
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In den 2 und 3 wird der innere Aufbau der Sicherheitsbaugruppe gezeigt. Hierzu ist aus Gründen der Übersichtlichkeit der Gehäusedeckel 16 in 3 nicht dargestellt, da ansonsten die darunterliegende Mechanik nicht sichtbar wäre.
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Das Übertragungselement 28, das hier teiltransparent dargestellt ist, ist als Schieber 30 ausgeführt und innerhalb des aus Montageplatte 14 und Gehäusedeckel 16 gebildeten Gehäuses angeordnet und verschiebbar geführt. Dadurch kann eine Betätigungskraft, die von einem der eingangsseitigen Betätigungselemente 20, 22 auf das Übertragungselement 28 aufgebracht wird, auf das ausgangsseitige Betätigungselement 24 übertragen werden.
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Der Schieber 30 weist einen Schlitz 32 auf, der etwa mittig mit einer seitlichen Ausnehmung 33 versehen ist. Auf der Seite, auf der das schlossseitige Betätigungselement 24 angreift, bildet der Rand der Ausnehmung eine Sperrschulter 34.
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Innerhalb des Schlitzes 32 ist ein Riegel 36 angeordnet, welcher mit der Sperrschulter 34 zusammenwirken kann. Der Schlitz erstreckt sich parallel zur Verstellrichtung des Übertragungselements 28.
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Der Riegel 36 weist einen mit einer Verzahnung versehenen Schaft auf, über den der Riegel 36 mit einem Getriebe 38 gekoppelt ist. Das Getriebe 38 ist wiederum mit dem bürstenlosen Elektromotor 12 gekoppelt. Dadurch kann der Riegel 36 durch Ansteuern des bürstenlosen Elektromotors 12 zwischen einer Sperrstellung (siehe die 5 und 6) und einer Betätigungsstellung (siehe die 3, 4 und 7) verstellt werden.
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In der Betätigungsstellung erstreckt sich der Riegel 36 innerhalb des Schlitzes 32. Anders ausgedrückt: Die Längsachse des Riegels verläuft parallel zur Erstreckungsrichtung des Schlitzes 32.
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In der Sperrstellung ragt das freie Ende des Riegels 36 in die Ausnehmung 33.
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Um den Riegel 36 in seiner jeweiligen Position zu fixieren, ist in dem Schieber 30 im Bereich der Sperrschulter 34 und der entgegengesetzten Seite des Schlitzes 32 jeweils eine Tasche 40 vorgesehen, in der jeweils ein Magnet 42 und 44 angeordnet ist. Die Magnete sind in den Taschen 40 mechanisch verrastet.
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Die Magnete 42, 44 wirken mit einem Verschleißschutzteil 46 zusammen, das das freie Ende des Riegels 36 umgibt. Es besteht aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Stahlblech.
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Nachfolgend wird anhand der 3 bis 7 der Betrieb der Sicherheitsbaugruppe 10 erläutert, wobei bei allen diesen Figuren auf die Darstellung des Gehäusedeckels 16 verzichtet wurde, um das Verständnis für die Kinematik der Komponenten der Sicherheitsbaugruppe 10 zu erleichtern.
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In 3 ist der Ausgangszustand gezeigt.
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Im Ausgangszustand befindet sich das Übertragungselement 28 auf der Seite des schlossseitigen Betätigungselements 24, so dass das Ende des Schlitzes 32, das auf der Seite der Betätigungselemente 20, 22 liegt, sich nahe am mit dem Getriebe 38 gekoppelten Ende des Riegels 36 befindet. Der Riegel 36 befindet sich in der Betätigungsstellung, in der sein freies Ende innerhalb des Schlitzes 32 liegt.
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Dieser Zustand liegt vor, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt.
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Das Übertragungselement 28 kann, wenn sich der Riegel 36 in der Betätigungsstellung befindet, unter der Wirkung einer Betätigungskraft, die vom innenraumseitigen Betätigungselement 20 oder dem kofferraumseitigen Betätigungselement aufgebracht wird, in eine betätigte Stellung verschoben werden, in der das schlossseitige Betätigungselement 24 betätigt wurde. Dieser Zustand ist in 4 gezeigt.
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In der betätigten Stellung ist das Übertragungselement 28 so weit verschoben, dass sich das Ende des Schlitzes 32, das dem schlossseitigen Betätigungselement 24 zugewandt ist, in der Nähe des Endes des freien Endes des Riegels 36 befindet. Das schlossseitige Betätigungselement 24 ist so weit betätigt, dass das Kofferraumschloss entriegelt ist.
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Sobald die eingangsseitige Betätigungskraft nicht mehr anliegt, wird der Schieber 30 durch eine Rückstellfeder 29 wieder nach rechts in die Ausgangsstellung von 3 verschoben. In dieser Stellung wirkt wieder der Magnet 44, der den Riegel 36 in der Betätigungsstellung fixiert.
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Wenn die Steuerung 18 erkennt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb des Grenzwerts liegt und die Stellung des Kofferaumschlosses teilweise geöffnet ist, steuert sie den Elektromotor 12 an, so dass dieser den Riegel aus der Betätigungsstellung in die Sperrstellung verschwenkt (siehe 5). In dieser greift der Riegel 36 mit seinem freien Ende in die Ausnehmung 33 ein, so dass das freie Ende gegenüber der Sperrschulter 34 liegt.
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In der Sperrstellung wirkt der Magnet 42 mit dem Verschleißschutzteil 46 zusammen, so dass der Riegel 36 in der Sperrstellung fixiert ist.
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In der Sperrstellung verhindert der Riegel 36, dass das Übertragungselement 28 aus der Ausgangsstellung in die betätigte Stellung verstellt werden kann. Dies ist in 6 zu sehen.
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In 6 ist das Übertragungselement 28 in einem Zustand gezeigt, in welchem eine durch eines der beiden Betätigungselemente 20 oder 22 eine erzeugte Betätigungskraft aufgebracht wird. Das Übertragungselement 28 kann sich nur so weit verschieben, bis das freie Ende des Riegels 38 auf die Sperrschulter 34 trifft. Somit ist die Bewegung des Übertragungselements 28 blockiert, und das Kofferraumschloss 26 kann nicht entriegelt werden.
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Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wieder unter den Grenzwert fällt, wird der Riegel 36 wieder in die Betätigungsstellung zurückgestellt. Dies ist in 7 gezeigt. Das Kofferraumschloss 26 kann nun vollständig entriegelt werden.
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Beim Verstellen des Riegels aus der Betätigungsstellung in die Sperrstellung oder umgekehrt ist es nicht notwendig, dass die Steuerung ein externes Signal über die Position des Riegels 36 erhält. Da es sich beim Elektromotor 12, der zum Verstellen des Riegels 36 verwendet wird, um einen bürstenlosen Elektromotor handelt, ist beim Betrieb ein Signal über die Position des Rotors verfügbar. Daher kann durch Zählen der Umdrehungen des Rotors jederzeit auf die Position des Riegels 36 geschlossen werden.
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Sollte die Position des Riegels 36 einmal „verlorengehen“, kann die Sicherheitsbaugruppe einfach dadurch die Position neu feststellen, dass der Riegel 36 in eine der beiden Richtungen bewegt wird, bis die Steuerung durch einen Anstieg des Motorstroms oder ein Absinken der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors feststellt, dass eine der beiden Endstellungen des Riegels 36 erreicht ist. Ab diesem Zeitpunkt kann durch Ansteuern des Elektromotors 12 um die vorbekannte Anzahl von Umdrehungen in die Gegenrichtung die andere Endstellung des Riegels 36 angefahren werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Sicherheitsbaugruppe
- 12
- Elektromotor
- 14
- Montageplatte
- 14a
- Befestigungselement der Montageplatte
- 16
- Gehäusedeckel
- 18
- Steuerung
- 20
- innenraumseitiges Betätigungselement
- 22
- kofferraumseitiges Betätigungselement
- 24
- schlossseitiges Betätigungselement
- 26
- Kofferraumschloss
- 27
- Befestigungselement
- 28
- Übertragungselement
- 29
- Rückstellfeder
- 30
- Schieber
- 32
- Schlitz
- 33
- seitliche Ausnehmung
- 34
- Sperrschulter
- 36
- Riegel
- 38
- Getriebe
- 40
- Tasche
- 42
- Magnet
- 44
- Magnet
- 46
- Verschleißschutzteil
- 47
- Dichtungsklappe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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